吳翠翠等

摘要：對23個晉陸地棉（Gossypium hirsutum Linn.）品種（系）的17個農(nóng)藝性狀進行差異分析、變異分析和聚類分析。結(jié)果表明，枯萎病病情指數(shù)、黃萎病病情指數(shù)差異較大，其次是產(chǎn)量性狀差異明顯?！?106”、“1110”、“1112”在子棉產(chǎn)量、抗病性、纖維品質(zhì)等方面表現(xiàn)較好。農(nóng)藝性狀變異系數(shù)差異較大，大小順序為子棉產(chǎn)量>果枝數(shù)>單株鈴數(shù)>鈴重>子指>衣指>株高>第一果枝節(jié)位>衣分>生育期；纖維品質(zhì)性狀變異系數(shù)均較小，大小順序為馬克隆值>斷裂比強度>纖維上半部分平均長度>伸長率>整齊度指數(shù)。23個陸地棉品種（系）聚為A、B兩個類群，A為產(chǎn)量中等偏下、抗病性較差、品質(zhì)中等偏上的代表群；B為產(chǎn)量較高、抗病性較強、品質(zhì)較差的代表群。

關(guān)鍵詞：陸地棉（Gossypium hirsutum Linn.）；農(nóng)藝性狀；變異系數(shù)；聚類分析

中圖分類號：S562.037 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）07-1552-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.004

The Diversity of Main Agronomic Characters and Cluster Analysis of Jin Cotton Variet

WU Cui-cui1，LI Peng-bo1，YANG Liu-liu1，CAO Cai-rong1，CAO Mei-lian1，ZHANG Xian-liang2

（1.Institute of Cotton Research，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Yuncheng 044000，Shanxi，China；

2. Kaifeng Academy of Agriculture and Forestry，Kaifeng 475004， Henan， China）

Abstract： Diversity and cluster analysis were performed on 17 agronomic characters of 23 Jin upland cotton varieties（lines）. The results showed that the diversity of wilt disease index and verticillium wilt disease index was larger， followed by the yield difference. 1106， 1110 and 1112 were better in seed cotton yield， disease resistance， fiber quality etc. The variable coefficient of agronomic characters were significantly different in the order of seed cotton yield>fruit spur number>boll number>boll weight>seed index>lint index >plant height>the first fruiting sites>lint percent>period of duration. The variable coefficient of quality characters was smaller in the order of micronaire>fiber strength>upper half mean length >elongation>uniformity index. 23 upland cotton varieties （lines） were classified as A and B groups. Group A represented low yield， poor disease resistance and better quality. Group B represented higher yield， strong disease resistance and poor quality.

Key words： upland cotton（Gossypium hirsutum Linn.）； agronomic traits； variation coefficient； cluster analysis

陸地棉（Gossypium hirsutum Linn.）重要的經(jīng)濟性狀大都屬于多基因控制的數(shù)量性狀，易受環(huán)境條件影響。不利于育種家對優(yōu)良基因型遺傳變異與環(huán)境變異的正確鑒別[1]。學(xué)者們[2-4]對棉花的產(chǎn)量及品質(zhì)等性狀的遺傳效應(yīng)及遺傳相關(guān)進行了廣泛的研究，給育種家提供了有效的遺傳信息進而指導(dǎo)選擇育種。學(xué)者們[5-11]還對棉花的多個數(shù)量性狀進行了分析，由于分析的品種（系）不同及環(huán)境差異，得出的結(jié)論也不盡一致。本研究對晉棉品種和山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花育種課題組自育的品系的產(chǎn)量、抗病性和纖維品質(zhì)等性狀進行差異、變異和聚類分析，以期為合理利用優(yōu)良種質(zhì)材料和雜交育種親本選配提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試材料為晉棉系列及山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花育種課題組自育的共23份陸地棉品種（系），分別為“1101”～“1123”。2011年將供試材料種植在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所牛家凹農(nóng)場。田間試驗隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，4行區(qū)，行長6.6 m，小區(qū)面積為26.4 m2，田間管理同常規(guī)大田。每個小區(qū)隨機選擇生長發(fā)育正常的棉株10株，以單株為單位進行田間調(diào)查、收花和室內(nèi)考種，棉樣送農(nóng)業(yè)部纖維品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心進行HVI900系列測定?？疾祉椖堪ㄗ用蕻a(chǎn)量、鈴重、衣分、衣指、子指、株高、果枝始節(jié)、果枝節(jié)間距、第一果枝節(jié)位、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、枯萎病病情指數(shù)、黃萎病病情指數(shù)、纖維上半部平均長度、整齊度指數(shù)、伸長率、斷裂比強度、馬克隆值、生育期，共計17個性狀。數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 18.0統(tǒng)計軟件包處理分析。endprint

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀差異分析

從表1可知，“1110”、“1112”和“1106”的子棉產(chǎn)量較高，而“1103”、“1116”、“1122”的子棉產(chǎn)量較低；鈴重3.64～7.06 g，其中“1123”最低，為3.64 g，“1120”最高，為7.06 g；衣分29.62%～41.64%，其中“1102”衣分最低，為29.62%，“1117”衣分最高為41.64%；衣指4.95～7.60 g，“1116”的衣指最小，為4.95 g，“1106”和“1117”最大為7.60 g；子指7.85-12.60 g，其中“1122”子指最低為7.85 g，“1119”最高為12.60 g；“1106”、“1119”和“1120”植株較高，“1122”植株較矮，長勢弱；第一果枝節(jié)位6.55～9.30 cm，“1103”最低，為6.55節(jié)，“1107”最高，為9.30節(jié)；單株鈴數(shù)5.25～15.35，“1102”單株鈴數(shù)最少，為5.25個，“1104”、“1110”、“1116”的單株鈴數(shù)較多；“1120”、“1121”對枯萎病免疫，而“1117”的枯萎病病情指數(shù)為10.90；黃萎病病情指數(shù)為2.65～53.37，其中“1120”、“1111”、“1119”的黃萎病指數(shù)較低，達到了高抗水平；果枝數(shù)差異不大。

2.2 主要性狀的變異分析

表2列出了17個主要性狀的變異情況。結(jié)果表明，枯萎病病情指數(shù)和黃萎病病情指數(shù)的變異系數(shù)較大，分別為79.70%和67.49%，說明各個品種（系）在感染枯萎病和黃萎病的程度上差異很大。果枝數(shù)和單株鈴數(shù)的變異系數(shù)差異較大，分別是29.93%和19.29%，農(nóng)藝性狀變異的大小順序為果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、株高、第一果枝節(jié)位；其產(chǎn)量構(gòu)成性狀中，子棉產(chǎn)量的變異系數(shù)最大，為37.13%，最小的是衣分7.06%，大小順序為子棉產(chǎn)量、鈴重、子指、衣指、衣分；纖維品質(zhì)構(gòu)成性狀的變異系數(shù)大小順序為馬克隆值、斷裂比強度、纖維上半部分平均長度、伸長率、整齊度指數(shù)。

2.3 主要性狀的聚類分析

用子棉產(chǎn)量等17個性狀對23個供試的陸地棉品種（系）進行聚類分析，結(jié)果見圖1。以產(chǎn)量、病害及纖維品質(zhì)性狀將這23個品種（系）聚為A、B兩個類群，其中A又可分為A1、A2亞類。A1亞類有14個品種（系）（占61%），特點是鈴重小、矮稈、節(jié)位低、果枝數(shù)多、生育期較短、纖維品質(zhì)中等，子棉產(chǎn)量較低的類群，其中第一果枝節(jié)位、整齊度、伸長率和生育期的變異系數(shù)較小。A2亞類有5個品種（系）（占22%），特點是節(jié)位較高，抗黃萎病，子棉產(chǎn)量中等、纖維品質(zhì)較好的類群，其中，株高、長度、整齊度、伸長率和生育期的變異系數(shù)較小。B類有4個品種（系）（占17%），特點是鈴重大、子指大、高稈、單株鈴數(shù)多、高抗枯黃萎病、生育期較長、纖維品質(zhì)較差、子棉產(chǎn)量高的類群，其中第一果枝節(jié)位、果枝數(shù)、整齊度和生育期的變異系數(shù)較?。ū?）。枯萎病病情指數(shù)在這3類中都達到了高抗水平，A2類的平均枯萎病病情指數(shù)很小，僅為2.59。

3 討論

供試陸地棉品種（系）屬于晉棉品種或者是晉南地區(qū)選育出來的品系；鈴重3.64～7.06 g；衣分29.62%～41.64%；衣指4.95～7.60 g；子指7.85～12.60 g；果枝數(shù)差異不大；除品系“1117”的枯萎病病情指數(shù)為10.90外，其余品種（品系）都達到了抗病標準；黃萎病病情指數(shù)為2.65～53.37；“1106”、“1110”、“1112”在子棉產(chǎn)量、抗病性、纖維品質(zhì)等方面綜合性狀表現(xiàn)較好?？菸〔∏橹笖?shù)和黃萎病病情指數(shù)的變異系數(shù)較大，分別為79.70%和67.49%；子棉產(chǎn)量的變異系數(shù)也達到了37.13%；產(chǎn)量構(gòu)成性狀變異系數(shù)最大的是果枝數(shù)，為29.93%，最小的是衣分，為7.06%；纖維品質(zhì)構(gòu)成性狀的變異系數(shù)都較小，大小順序為馬克隆值、斷裂比強度、纖維上半部分平均長度、伸長率、整齊度指數(shù)。

聚類分析結(jié)果表明，23個陸地棉品種（系）可聚為A、B兩個類群，A類群可分為A1、A2亞類，共計19個品種（系）（83%），為產(chǎn)量中等偏下、抗病性較差、品質(zhì)中等偏上的代表群；B類群有4個品種（系）（17%），為產(chǎn)量較高、抗病性較強、品質(zhì)較差的代表群。

其中品系“1119”、“1120”、“1121”、“1122”、“1123”是選育出來的恢復(fù)系，從統(tǒng)計和聚類結(jié)果中可以得出，“1120”、“1121”、“1122”、“1123”在A類群中，表明這幾個恢復(fù)系的子棉產(chǎn)量較低、品質(zhì)較好；“1119”的子棉產(chǎn)量較高，抗病性、纖維品質(zhì)（除馬克隆值）也較好。從2003年開始，我國雜交棉制種面積開始大幅度擴大，抗蟲雜交棉播種面積2005年達170萬hm2后[14]，到2007年達最高峰，但2009年急劇下降，主要原因是勞動力缺乏，雜交種制種成本大幅增加。利用不育系、恢復(fù)系和保持系制種，可使用工數(shù)量大大減少，成本降低，且制種容易保證純度[15-16]。因此選育恢復(fù)系和不育系成為制種的關(guān)鍵，從所選的恢復(fù)系可以看出，“1119”在產(chǎn)量、抗病性和纖維品質(zhì)等方面表現(xiàn)較好，“1120”、“1121”、“1122”、“1123”需要進一步改進。培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病的棉花品種將成為今后努力的方向，努力改造恢復(fù)系培育優(yōu)良的雜交棉對雜交棉的迅速推廣將起到促進作用。

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